(57)【要約】【課題】  携行カード形態の非接触ＩＣカードが複数枚存在する場合におけるカード内コイルの共振周波数のずれを補償する。【解決手段】  携行者を固有に識別するＩＤが登録されるＩＣチップ１１と、カードリーダ２０から送出される電波（磁束）を受波してカード内電源を生成する一方で、ＩＤをカードリーダ２０へ返信するカード内コイル１２とを備えて成る非接触ＩＣカード１０において、該非接触ＩＣカード１０が複数枚が携行されたときにも送受信が可能なようにカード内コイル１２の共振周波数が高目に設定されている場合、単独で携行されるときには、補助コイル３１および整合回路３２を備えるパスケースに収容する。したがって、非接触ＩＣカード１０自体に加工・変更を施すことなく、共振周波数が送受信に規定される周波数に再設定され、カードリーダ２０との通信可能距離を伸ばすことができる。【選択図】      図１
2006146538.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め定める周波数でカードリーダと通信を行う非接触ＩＣカードを収納するケースにおいて、
前記非接触ＩＣカード内のコイルの共振周波数と前記予め定める周波数とのずれを補償する補助コイルおよび整合回路を備え、前記非接触ＩＣカードの収納状態で、該非接触ＩＣカード内のコイルに前記補助コイルの少なくとも一部が重なるように配置されていることを特徴とする非接触ＩＣカード用ケース。
【請求項２】
前記補助コイルおよび整合回路を、前記非接触ＩＣカードと同形状の補助コイルカードに形成し、それらを積層状態で収納する規定のスロットを有することを特徴とする請求項１記載の非接触ＩＣカード用ケース。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携行者を固有に識別するＩＤが登録されるＩＣチップと、非接触ＩＣカードリーダから送出される電波（磁束）を受波してカード内電源を生成する一方で、前記ＩＤを非接触ＩＣカードリーダへ返信するカード内コイルとを備えて成る携行カード形態の非接触ＩＣカードを収容するパスケースに関し、特に非接触ＩＣカードが複数枚使用されるために生じるコイルの共振周波数のずれを調整することができるものに関する。
【背景技術】
【０００２】
図５は、一般的な非接触ＩＣカードシステムの概略的な電気的構成を示すブロック図である。非接触ＩＣカードシステムは、非接触ＩＣカード１０と、カードリーダ２０とを備えて構成される。前記非接触ＩＣカード１０は、上述のように、携行者を固有に識別するＩＤが登録されるＩＣチップ１１と、カードリーダ２０から送出される電波（磁束）を受波してカード内電源を生成する一方で、前記ＩＤをカードリーダ２０へ返信する電波（磁束）を返信するカード内コイル１２と、前記カード内コイル１２に並列に設けられる共振コンデンサ１３とを備えて構成される。
【０００３】
カードリーダ２０は、送信電波（磁束）を発生するとともに、受信電波（磁束）を解析し、前記ＩＤの認識等を行うリーダ回路部２１と、リーダコイル２２および結合コンデンサ２３とを備えて構成される。カードリーダ２０は、必要に応じて非接触ＩＣカード１０へ書込みを行うライターとしての機能を有することもある。
【０００４】
このように構成される非接触ＩＣカードシステムにおいて、カードリーダ２０と非接触ＩＣカード１０との通信距離を大きくするためには、カードリーダ２０から送出される電波（磁束）から、効率よくカード内電源を生成する必要がある。そこで、特許文献１では、非接触ＩＣカードに、前記リーダ回路部２１に接続されるリーダコイル２２とは別に、直流的に分離されたもう１つのコイルおよびそれに並列に接続される共振コイルから成る共振タンク回路を設け、受信電力を増大するように構成されている。
【０００５】
また、特許文献２には、リーダ・ライター側のリーダコイル２２に、両端を開放した補助コイルを近接配置することで、インダクタンス成分を増加させ、前記通信距離を大きくすることが示されている。
【特許文献１】特許第３４２７６６３号公報
【特許文献２】特開２００２−３５３７２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年普及が著しい上述のような非接触ＩＣカードは、たとえば鉄道会社でＡ社のカードと、Ｂ社のカードというように、複数枚重ねて使用されることもある。このような積層状態では、上述の各特許文献のように受信電力を増大する対策を施しても、カード内コイル１２が相互結合して共振周波数が低下し、通信可能距離は減少してしまうという問題がある。そこで、このような問題に対処するために、複数枚重ねられた状態での使用を想定した非接触ＩＣカードでは、上記の共振周波数の低下を考慮に入れて、予めカード内コイル１２の共振周波数が高く設定されている。
【０００７】
しかしながら、カード内コイル１２の共振周波数が高く設定された非接触ＩＣカードが、常に複数枚重ねられた状態で使用されるとは限らない。単独で使用された場合には、逆にカード内コイル１２の共振周波数が高すぎるので、十分な通信距離が得られないという問題がある。また、カード内コイル１２が非接触ＩＣカード１０に内蔵されているので、共振周波数を後から変更することができないという問題もある。
【０００８】
本発明の目的は、非接触ＩＣカード自体に加工・変更を施すことなく、カード内コイルの共振周波数のずれを補償し、カードリーダとの通信可能距離を伸ばすことができる非接触ＩＣカード用ケースを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の非接触ＩＣカード用ケースは、予め定める周波数でカードリーダと通信を行う非接触ＩＣカードを収納するケースにおいて、前記非接触ＩＣカード内のコイルの共振周波数と前記予め定める周波数とのずれを補償する補助コイルおよび整合回路を備え、前記非接触ＩＣカードの収納状態で、該非接触ＩＣカード内のコイルに前記補助コイルの少なくとも一部が重なるように配置されていることを特徴とする。
【００１０】
上記の構成によれば、携行者を固有に識別するＩＤが登録されるＩＣチップと、非接触ＩＣカードリーダから送出される電波（磁束）を受波してカード内電源を生成する一方で、前記ＩＤを非接触ＩＣカードリーダへ返信するカード内コイルとを備えて成る携行カード形態の非接触ＩＣカードを収納するパスケースにおいて、前記非接触ＩＣカードには、複数枚が携行されて前記カード内コイルの共振周波数が前記カードリーダと通信を行うべき規定の周波数から低下しても通信可能なように、予め前記共振周波数を高目に設定する等、前記予め定める周波数からシフトして共振周波数が設定されていることがある。そのような場合に非接触ＩＣカードが単独で使用されると前記カード内コイルの共振周波数はずれたままであり、前記非接触ＩＣカードリーダが同じ電波（磁束）を送出しても、受波できるレベルは小さくなり、通信可能な距離が短くなってしまう。
【００１１】
そこで、定期券入れ等のパスケース側に、前記非接触ＩＣカード内のコイルに磁気結合し、そのコイルの共振周波数と前記規定の周波数とのずれを補償する補助コイルおよび整合回路を設け、前記非接触ＩＣカード内のコイルに前記補助コイルの少なくとも一部が重なるように配置することで、非接触ＩＣカード自体に加工・変更を施すことなく、ずれていたそのカード内コイルの共振周波数が前記予め定める周波数に再設定され、カードリーダとの通信可能距離を伸ばすことができる。
【００１２】
また、本発明の非接触ＩＣカード用ケースは、前記補助コイルおよび整合回路を、前記非接触ＩＣカードと同形状の補助コイルカードに形成し、それらを積層状態で収納する規定のスロットを有することを特徴とする。
【００１３】
上記の構成によれば、前記補助コイルおよび整合回路を前記非接触ＩＣカードと同形状の補助コイルカードに形成してそれらを積層状態で使用することで、共振周波数のずれ量に応じて前記補助コイルカードを交換することができる。これによって、パスケースを共用しながら、前記共振周波数の異なる非接触ＩＣカードに対応することができる。
【００１４】
そして、パスケースにおいて、それらを収納するスロットを定めることで、他のカードが収納されるスロットは、収納枚数や装脱性などのために比較的余裕を持った大きさに形成されても、これらの非接触ＩＣカードおよび補助コイルカードを収納するスロットは規定の大きさに形成することで、ずれなく積層することができ、補助コイルカードに所期の性能を発揮させることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の非接触ＩＣカード用ケースは、以上のように、複数枚が携行されてカード内コイルの共振周波数がカードリーダと通信を行うべき規定の周波数から低下しても通信可能なように、予め共振周波数が高目に設定されている非接触ＩＣカードを単独で使用するにあたって、該非接触ＩＣカード内のコイルに磁気結合し、そのコイルの共振周波数と前記規定の周波数とのずれを補償する補助コイルおよび整合回路を備えるパスケースに収容する。
【００１６】
それゆえ、非接触ＩＣカード自体に加工・変更を施すことなく、ずれていたそのカード内コイルの共振周波数が前記予め定める周波数に再設定され、カードリーダとの通信可能距離を伸ばすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の一形態に係る非接触ＩＣカードシステムの概略的な電気的構成を示すブロック図である。本発明の非接触ＩＣカードシステムは、前述の図５で示す非接触ＩＣカード１０と、カードリーダ２０から成るシステムに、パスケース３０が設けられて構成される。
【００１８】
前述のように、非接触ＩＣカード１０には、携行者を固有に識別するＩＤが登録されるＩＣチップ１１と、カードリーダ２０から送出される電波（磁束）を受波してカード内電源を生成する一方で、前記ＩＤをカードリーダ２０へ返信する電波（磁束）を返信するカード内コイル１２と、前記カード内コイル１２に並列に設けられる共振コンデンサ１３とを備えて構成される。そして、この非接触ＩＣカード１０では、これらが複数枚重ねられた場合を考慮して、図２で示すように、カード内コイル１２の共振周波数ｆ１は、カードリーダ２０との間で規定された使用周波数ｆ０よりも高くなるように設定されている。
【００１９】
また、カードリーダ２０は、送信電波（磁束）を発生するとともに、受信電波（磁束）を解析し、前記ＩＤの認識等を行うリーダ回路部２１と、前記使用周波数ｆ０が共振周波数に設定されるリーダコイル２２および結合コンデンサ２３とを備えて構成される。カードリーダ２０は、必要に応じて非接触ＩＣカード１０へ書込みを行うライターとしての機能を有することもある。
【００２０】
一方、パスケース３０は、非接触ＩＣカード１０が単独で使用される際に、図３で示すように、それを収容する。このパスケース３０は、前記カード内コイル１２と磁気結合することで、カード内コイル１２の共振周波数を変化させる補助コイル３１と、前記補助コイル３１の共振周波数を調節するための整合回路３２とを備えて構成される。前記補助コイル３１と整合回路３２とは、閉回路を構成しており、ある特定の共振周波数を有している。
【００２１】
そして、パスケース３０の表面には、共振周波数の減少値Δｆおよび適応する非接触ＩＣカード１０の共振周波数値ｆ１が表示されている。この表示から、適切なパスケース３０が選択される。このようなパスケース３０の適応表示は、前記共振周波数の減少値Δｆに限らず、共振周波数低下の度合いを『弱』『中』『強』のように示したり、パスケース３０自体の色等で表現したりしてもよい。
【００２２】
したがって、上述のように構成されるパスケース３０に非接触ＩＣカード１０を収容し、パスケース３０内の補助コイル３１と非接触ＩＣカード１０内のカード内コイル１２との少なくとも一部を対向して配置することで、お互いのコイル１２，３１に磁気結合が発生し、全体のインダクタンス成分が増加する。このため、前記図２に示すように、カード内コイル１２の共振周波数がΔｆだけ低下し、カードリーダ２０から送出される電波（磁束）の周波数（キャリア周波数）ｆ０に近付いて再設定される。これによって、非接触ＩＣカード１０自体に加工・変更を施すことなく、非接触ＩＣカード１０は、カードリーダ２０から送出される電波（磁束）から、カード内電源を、より効率的に生成することができ、該非接触ＩＣカード１０とカードリーダ２０との通信可能距離を増大させることができる。また、カード内コイル１２の共振周波数を元に戻したい場合は、非接触ＩＣカード１０を補助コイル３１を内蔵したパスケース３０から取出せばよい。
【００２３】
また、パスケース３０の適応表示を行うことで、ユーザが該パスケース３０を選択する際に、効果の度合いが予め分かるので、適切なものを選択することができる。また、パスケース３０の表面に適応表示を行うことで、現在の共振周波数値ｆ１−Δfを、ユーザ自身の目で確認できる。
【００２４】
［実施の形態２］
図４は、本発明の実施の他の形態に係る非接触ＩＣカードシステムにおける非接触ＩＣカード１０の共振周波数の調整方法を説明するための斜視図である。注目すべきは、本実施の形態では、パスケース３０ａには前記補助コイル３１および整合回路３２は設けられておらず、前記補助コイル３１および整合回路３２は、前記非接触ＩＣカード１０と同形状の補助コイルカード４０に形成され、それらの非接触ＩＣカード１０および補助コイルカード４０が積層状態で使用されることである。これに対応して、パスケース３０ａには、それらを収納する専用のスロット３０ｂが設けられている。前記スロット３０ｂは、他のカード５０を収容するスロット３０ｃよりも小さく形成されており、したがって、前記他のカード５０は余裕を持って収納され、また装脱性も良好である。これに対して、非接触ＩＣカード１０と補助コイルカード４０とは、ずれなく積層されることになる。
【００２５】
このように構成することで、先ず共振周波数のずれ量に応じて前記補助コイルカード４０を交換することができる。これによって、パスケース３０ａを共用しながら、前記共振周波数の異なる非接触ＩＣカード１０に対応することができる。また、非接触ＩＣカード１０と補助コイルカード４０とをずれなく積層することで、補助コイルカード４０に所期の性能を発揮させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施の一形態に係る非接触ＩＣカードシステムの概略的な電気的構成を示すブロック図である。
【図２】非接触ＩＣカードの共振周波数の調整の様子を示すグラフである。
【図３】本発明の実施の一形態に係る非接触ＩＣカードシステムにおける非接触ＩＣカードの共振周波数の調整方法を説明するための斜視図である。
【図４】本発明の実施の他の形態に係る非接触ＩＣカードシステムにおける非接触ＩＣカードの共振周波数の調整方法を説明するための斜視図である。
【図５】一般的な非接触ＩＣカードシステムの概略的な電気的構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００２７】
１０    非接触ＩＣカード
１１    ＩＣチップ
１２    カード内コイル
１３    共振コンデンサ
２０    カードリーダ
２１    リーダ回路部
２２    リーダコイル
２３    結合コンデンサ
３０，３０ａ    パスケース
３０ｂ，３０ｃ    スロット
３１    補助コイル
３２    整合回路
４０    補助コイルシート
５０    他のカード
【図１】
2006146538.tif 000003
【図２】
2006146538.tif 000004
【図３】
2006146538.tif 000005
【図４】
2006146538.tif 000006
【図５】
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